JPS5936802A - ガス安全総合監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガス安全総合監視装置に関する、従来、ガス
安全システムとしては、ガス漏れ警報器と接続した遮断
弁でガス漏れ時にガスの供給を止めるシステム、感震器
と接続した遮断弁で地震のときにガスの供給を止めるシ
ステム等が公知であるが、何れもガス漏れとか、地震と
か、限られた範囲での安全監視を行なう機能しか持って
おらず、突用的なガス安全システムとして不満があった
。

この発明はこの不満を解消するため、ガス流量の異常、
供給圧力の異常、ガス漏れや地震等広い範囲の異常を監
視し、異常発生時に自動的にガスの供給を止める新規な
ガス安全総合監視装置を提案するのが目的である。

即ち、この発明は流量パルス信号を発信する流量センサ
と、圧力低下及び回復の信号を発信する圧力センサと、
警報信号を発信する外部警報器と、前記流量パルス信号
を時間監視するとともに圧力センサからの信号と外部警
報器からの警報信号を待受監視して異常時に閉弁信号を
送出スるマイクロコンピュータと、この閉弁信号によシ
閉弁する手段と手動操作で開弁する手段を備えた遮Ｗｒ
弁とからなるガス安全総合監視装置である。

次に図面の実施例に基いて説明する。

第１図において、（１）は遮断弁で流量センサ（２）と
直列にガス供給自己管（３）に挿入設置されている。

図の実施例で、流量センサ（２）は公知の発信器付ガス
メータで、ＩＯＡ’のガス通過量毎に１個の流量パルス
信号を発信し、遮断弁（りと一体向に配置されたマイク
ロコンピュータと電線（４）で電気的に接続されていて
、この流量パルス信号をマイクロコンピュータに伝送す
る。　（５）は外部警報器で電線（６）によｐマイクロ
コンピュータと接続されていて、ガス湘れとか地震等を
感知して警報信号を発信しマイクロコンピュータに伝送
する。

遮断弁（１）は後記制御弁（７）を備えていて、前記マ
イクロコンピュータの閉弁信号によってこの制御弁が操
作されて閉弁する。　又、遮断弁（１）には圧力センサ
（８）が一体向に配設され、第２図のように、マイクロ
コンピュータ（９）と接続されている。　マイクロコン
ピュータ（９ンは、流量センサ（２）、圧力センサ（８
）及び外部警報器（５）からの信号を受けて波形成形す
る人力制御部０＋）と、入力制御部で受信した信号を入
力し所定の条件に達したときに閉弁信号を出力するマイ
クロプログラム制御部ａカと、この出力信号を受けて制
御弁（７）へ閉弁信号を送出する出力制御部０４から成
る。

第８図は圧力センサ（８）を一体向に配設した遮断弁（
１）の構造を示す。　器体０３はガス供給路の部分をな
し、ガスを入口０荀から出口ＱＩＫ導き、途中に弁座孔
０・を設け、その上端に上向きの遮断弁座ａηを設けで
ある。　０１１は弁軸叫の下端に取イ」けた円板状の弁
体で上下に貫通する小孔−を有している。　Ｑυはほぼ
円筒形の弁体ゴムで下部が弁体ＯＲ）の外周に気密的に
嵌っており、上部外縁は案内筒（財）のＦ部と器体０１
との間に気密的に挾寸れている。　案内筒（イ）は器体
ａ→の中央部に明けた円形孔部の雌ねじ（財）にその下
端大径部を螺着固定しである。　（ハ）は案内筒（２）
に明けた小孔である。　案内筒（イ）の小径部（ハ）に
は上下に貫通する孔が明けてあり、その内側に前記弁軸
Ｑｌが上下方向に摺動ｐＪ能に嵌合している。

又、小径部（ハ）には、半径方向に貫通する２個の孔（
ト）（イ）が明けてあシ、小径部（ハ）の円筒の厚みよ
り大きな直径の鋼球（ハ）翰がこれらの孔に緩く嵌って
いる。　弁軸０１にはその下端に斜面員を有する小径の
球逃げ溝Ｏυと、その上端に斜面６擾を有する小径の球
逃げ溝輪とが上下方向に間隔をおいて形成しである。　
（財）は弁軸０１に嵌着した止め輪、（至）は弁軸Ｑ０
の上端に装着した磁石である。　器体Ｏ；ヤの上方開口
部には、ダイヤプラム（至）の外縁を気密的に挟着する
蓋体１）を重ねて気密的に塞いである。　（至）はダイ
ヤフラムパンで、その中心にボス軸が固着され、このボ
スに）はその円筒形部の内周が前記案内筒（イ）の小径
部（ハ）に嵌合し、上下方向に摺動可能である。　ボ、
？（２）には、その下端に斜面θＱを有する大径の環状
球逃げ溝０１）と、その上端に斜面（ハ）を冶する大径
の環状球逃げ溝−とが上下方向に間隔をおいて形成しで
ある。　（財）はボス軸と弁軸翰との間に挿入したＯリ
ング、＠Ｑはダイヤフラム弼を下方に付勢するばね、Ｉ
（９と０７）はポヌ鉤と弁軸０１との間に挿入された圧
縮はねて、それぞれ弁軸０９を上方と下方に付勢する。

　ばねＧｌ　、！：　＠’ｉ）は自由時の形状が同じに
定めであるため、両ばねによる弁軸０１にかかる上下方
向のイ＝１勢力の合力は、どちらのばねがよシ圧縮され
ているかにより決定される。

（ハ）は蓋体Ｃりの上端に螺着したキャップ、−はキャ
ップ（ハ）に嵌めたボビン輪に巻いたコイル、←す←つ
は継鉄で、り「軸０１汐が上下方向に動いて遮断ダｒが
開閉する都度、磁石Ｃ（ｌの上下動によりコイｌｖＩ呻
に誘起電圧が生起するが、開Ｊｒ時と閉弁時とは誘起電
圧の方向が違うため、開閉時の誘起電圧の向きを前記マ
イクロコンピュータ（９）で判断することで、弁閉信号
であるか、弁閉信号であるか認識する。　なお、ダ「軸
０９の上下移動は、後述するようにダイヤフラムパンに
か−る圧力が変化してボス軸）が上下に一定量以上移動
すると瞬発的に生起するものであシ、ダイヤフラム（２
）、ボス（２）、案内筒（イ）、鋼球（ハ）翰、弁軸θ
９、磁石（２）及びコイル−は前述の圧力センサ（８）
を構成する。

遮断弁（１）は制御弁（７）を備えている。制御−ＪＰ
（７）は入口ａ□□□の仕方をタイヤプラム（至）の下
室−又は上室（財）に選択的に連通させる切替弁として
働ら〈。　輪は弁座でその中心を弁軸□□□が貫通し、
弁座に）と弁軸ぐ→との間に微小隙間６ηが設けである
。　弁座Ｇ９の中央には空洞μｓが設けてあシ、通路ｔ
４　ｔ３１１１）により出口（ｌｅと連通している。　
弁軸−には二つの弁体Ｉｌｌが装着され、それぞれ下方
の弁室−と上方の弁室−に収容されている。

弁室−の上部には大気連通孔ｆ４を有する弁座−が設け
である。　Ｕは弁室−と下室−を連通する通路、−は弁
室−と上室（ロ）を連通ずる通路、四は０リング、ｑυ
は蓋体（ロ）に固着したソレノイドケースで継鉄として
働らく。　ｑ→はコイルｑ３と協働する鉄心、Ｑφはソ
レノイドケースＱυと鉄心（ハ）との間に挟着した磁石
、Ｉ７υはボビン、１７Ｇは吸着板でボタン０と共に弁
軸−の上端に固着され、常時ばねｔＦｊで上方に押され
ている。　このばねＣＩ樽は別のばね９１と共に弁軸（
ト）を上方に付勢する。　■はボタン０を覆うだめの蓋
で通常は蓋体（ロ）に螺着されている。　なお、前記鉄
・Ｕに）はソレノイドケース１７Ｊ）と共に磁石ｆｆ４
１の磁力線を吸着板（７ｆ９に伝える継鉄として働らく
。　このような構成の制御弁（７）はそのコイルＱ３が
電線でマイクロコンピュータ（９）の前記入力制御部０
１と出力制御部αのに第２図に示すように接続される。

なお、マイクロコンピュータ（９）は第８図に示すよう
に、遮断弁（１）と一体向にその蓋体に）の中央の上方
途出部を取シ囲すように装着され、さらにその外周はカ
バー６υで覆われている。

制御弁（７）は、磁石Ｇ’１０の作用で吸着板＆ｔＶが
ソレノイドケースＱυと鉄心＜７９に吸着されて弁軸鞄
が第３図に示す下限位置にあるときは弁体１９が弁座−
の下端から離れ、弁体−が弁座−の上端に押しつけられ
ている。　従って入口（１４１が通路のυ…６呻、空洞
（ト）、隙間６カ、弁室−及び通路−を介してダイヤフ
ラムの下室競と連通し、上室（財）は通路６＄）、Ｊｒ
室ｑ→及び通路−を介して大気に開放されている。　こ
の状態で、マイクロコンピュータ（９）からの閉弁信号
を制御弁（７）のコイル（１３に印加すると、コイ＃Ｑ
４′による磁力線が磁石ｑ→の磁力線と逆向きに発生し
、鉄心ｆ諺とソレノイドケース（ハ）により吸着板１７
Ｇを下方に吸着する磁力が減少し、ばね０９と翰の力が
この磁力に打ち勝って吸着板ｇＱを上方に引き離し、弁
軸−が共に上方に移動し制御弁（７）が切換わる。　吸
着板９ｔｊがソレノイＦヶ−７ｑＤと鉄心（７９の上端
から引離されるとこの部分の磁気開路が開かれるため、
制御弁（７）の弁軸（ト）は弁体６４が弁座−の下端に
押しつけられる上限位置までばねＱ→とｑｌで上方移動
する。　そして弁体−も又、弁座−の下端に押しつけら
れた状態となる。　この状態で、涌ＩＪ記閉弁信号が無
くなっても、前記磁気開路力；開いているため、弁軸（
至）は上限位置を保持する。

制御プｆ（７）を図示の状態に復旧させるには、蓋■を
取り外し、手操作でボタン０を押し下げる。

ボタンＶ７）が押し下げられ、吸着板（ｉ’ｔ９の下端
力；ソレノイドケース（７］）と鉄心ｆｆ′４の上端に
近ずくと磁石Ｑ４１による磁力がばねヶ８と四の力に打
ち勝ち、吸着板ｑＧを一瞬のうちに吸着し磁気回路を閉
じる。　従ってこの一瞬の作動でコイルＱ３に誘起電圧
が発生するが、この誘起電圧は第２図に示すマイクロコ
ンピュータ（９）の入力部］御部に伝達され、制御弁（
７）のボタン翰が手操作で押し下げられ、制御弁（７）
が図示の状態に復旧するよう切替えられたことがマイク
ロコンピュータで認識し記憶される。　このように、制
御弁（７）はコイルｆ３の励磁を断っても二つの切替位
置を保持するだめ、前記閉弁信号は短時間のノくルヌ信
号で良く、少ない電力で作動する。

第８図の状態で、入口Ｑ４）の圧力が零から次第に上昇
すると、ダイヤフラムの下室←１の圧ノＪ７５Ｅ同時に
上列し、一定以上の圧力になると夕゛イヤフラムＣＭが
圧力に応じて上方に移動する。　ボスＣｌ１ｆｆ　’Ｌ
ダイ六１フラム（ハ）と共に上方に移動し、圧力が水柱
２００問に達すると下方の球逃げ溝（財）〃工＃１球（
ハ）四と対向する位置にくるようにはね（ハ）θ〜θカ
の力が定めである。　そしてボスＧｏｉ１７１１’　Ｉ
ＭＩ示の位置より上方に移動するにつれて、ばノ２θ０
（圧縮され、ばねい力が伸張し、斜面（６）か銅球翰四
と対向する位置までボス翰が上昇した状態では、ばねθ
Ｑの全長かばね０゛θの全長よシはるかに知力）くなる
だめ、弁軸α呻はばね０Ｑと＠ηの合力で上方に付勢さ
れるようになる。　さらに圧力が上昇して水柱２００朋
になって、下方の球逃げ溝（ハ）が鋼球に）翰と対向す
る位置迄ボス（至）が移動すると、弁軸０１の球逃げ溝
０υの斜面（至）により鋼球（ハ）と（２）が左右外方
に押し出されて案内筒（イ）の小径部に）の外径よシ外
方の球逃げ溝（ハ）内へ入シ込むため、今首で鋼球（イ
）と翰で上方移動をそ止されていた弁軸ＯＩは、そ止が
解かれ、ばね＠ηの力で一瞬のうちに上方に移動し、弁
体ゴムＱｖが弁座αηよす離れて遮断弁（１）が開く。

　　（このようなポールフック機構の作動の詳細は特願
昭５８−１８５２７９号で公知である。）　このときコ
イルθ呻に誘起電圧が発生し、マイコン（９）の入力制
御部Ｏｎに伝達されるが、この電圧は圧力センサ（８λ
が圧力の回復を検出した信号としてマイクロコンピュー
タ（９）で認識記憶される。　遮断弁（１）が開いたこ
の状態では下方の球逃げ溝（至）が剛球（ハ）四と対向
する位置まで弁軸ＱＩが上方に移動し、止め輪（ロ）が
案内筒（２）の下節（２２ａ）に当ってそれ以上の上方
移動を制限されている。　次に入口Ｑ→の圧力が降下す
ると、圧力の降下につれてボス（ト）が下降し、ばね０
０が伸張し、はね０′ｉ）が圧縮され、弁軸０！Ｊはば
ね０７）によシ下方に付勢されるようになる。　そして
圧力が水柱１００問まで降下すると、ボス０呻の上方の
球逃げ溝θυが鋼球ｆＡ四と対向する位置までボス０１
が下方移動し、弁軸０１の球逃は溝０葎の斜面（幼が鋼
球（ハ）翰を左右外方へ押し出し、−瞬のうちに図示の
位置迄弁軸０１が移動して遮断弁（１）が閉じる。　こ
のときコイ）ｖ（／４ｎには遮断弁（１）が開くときと
は逆向きの誘起電圧が発生し、圧カセンザ（８）が圧力
低下を検出した信号トシてマイクロコンピュータ（９）
で認識、記憶される。　さらに圧力が低下するとボス０
！車は第８図に示すように、その下端が案内ａｈに当る
迄下降する。

次に上記実施例の全体の作動を第４図のフローチャート
を参照して説明する。　第８図の遮断弁が第１図のよう
に供給配管（３）に挿入設置され、正常な圧でガスの供
給がされている状態では、ガス圧が２００＊ｓｒ以上あ
り、ダイヤプラム（２）とボス（ト）が上方に移動し、
弁軸ＯＩも上限位！醒迄移動して遮断弁（１）は開いて
いる。　そしてマイクロコンピュータ（９）は第４図の
プログラムを繰υ返し作動する。　先ず、流量センサか
らの流量パルス信号の数および継続時間を監視し単位時
間当りのパμヌ数が一定値を越える過大流量時とか一定
頻度の流量パルス信号が一定の設定時間以上続く異常時
間流量や漏れ流量時には、流量異常と判断し閉弁信号を
遮断弁（１）の佃制御弁（７）に送出して制御弁（７）
を第８図の位置力）ら切替え、上室（ロ）に供給圧力を
印加し遮断弁（１ンを閉じる。　異常時間流量の判断と
しては例えば２．５ｍ’／ｈ　Ｘ　１　ｈｒ　、　０．
８ｉ／ｈ　Ｘ　２　ｈｒ又はｏ、５ｍ７ｈｘ２ｈｒ以上
が考えられ、この値がマイクロコンヒ。

ユータ（９）に予め設定されているー、　流量異ｎ′カ
ニみられないときは、圧力センサ（８）からの圧力低下
信号受信の有無をチェック踵圧力低下イ言号を受信して
おれば制御弁（７）へ閉弁信号を送ＩＢする。　又、圧
力低下信号を受信していないときは、外部警報器からの
警報信号受信の有無をチェックし、受信しているときは
制御弁（７）へ閉弁信号を送出する。　受信していない
ときは流量異常をチェックするルーチンに戻る。　マイ
クロコンピュータから閉弁信号が出力されると、制御弁
（７）が第８図の位置から切替わり、遮断弁（１）カ閉
シる。　マイクロコンピュータ（９）は次に制御弁開弁
信号、つまりボタンｎ）を押し下げたときのコイｌしく
７３の誘起電圧（開弁信号）の受信の有無をチェックし
、開弁信号を受信していないときはこのチェック動作を
繰シ返す。　受信しているときは次に圧力センサ（８）
からの圧力回復信号受信の有・無をチェックする。　遮
断弁（１）が閉じていて、制御弁（７）からの開ヅ［信
号をマイクロコンピュータ（９）が受信しているときつ
まりボタンｑηが押し下げられているときは、制御弁（
７）は第８図の状１χ―にあるため、入口０４）からの
ガスｄ、隙間＋＋’、’ｉを通ってダイヤプラムのＦ室
輪に流入する。　そして下流の配管のコックが宵１いて
いる場合には小孔（財）とｃＩＬｌを通って出口ＯＯに
流出するため、タイヤフラムの王室−の圧力は殆ど上昇
しないため緋断弁（１）は開かず圧力センサ（８）から
の圧力回復信号“が送出されない。　マイクロコンピュ
ータ（９）は制御弁（７ンからの開弁信号を受けだあと
、圧力センサからの圧力回復信号を待ち、該信号が一定
時間（１６〜２０秒）の間に受信されないときは閉弁信
号な出力して制御弁（７）を第８図の状態から切替え保
持して安全を確保する。　制御弁（７）のボタンが押し
下けられていて、遮断弁（１）閉じておシ、しかも出口
Ｑ５の下流のコックが閉じていて、かつガス漏れ等のト
ラブルが無いときはダイヤフラムの下室競の圧力が次第
に上昇し、ダイヤフラム０呻、ボス（至）が上方に移動
して遮断弁（１）が開き、同時に圧力センサ（８）が圧
力回復信号を送出するため、該信号をマイクロコンピュ
ータ（９）が受信し、再び流量異常をチェックするルー
チンに決る。

上述のようであるから、従来の装置で出来ない広い範囲
の異常監視ができ、異常発生時に自動的にガスの供給を
止めて安全を確保する新規なガス安全総合監視装置を実
現するという所期の目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の全体を示す図、第２図はそ
のブロック線図、第３図は遮断弁と圧力センサの縦断面
、第４図はマイクロコンピュータのプログラムを説明す
るフローチャートである。 （１）・・・遮断弁 （２）・・・流量−ヒンサ （５）・・・外部警報器 （７）・・・遮断弁（１）を閉弁又は開閉する手段とし
ての制御弁。 （９）・争・マイクロコンピュータ 特許出願人 愛知時計電機株式会社 図面のｃｊ・占（内′ａに全史なし） へ 、？２Ｉ ５６　　　　　　　９ 水Ｐセ侭 し屹）七ンブ Ｏｔｔ マイ７ａ 圧カセンゾ　　　　　　　入力隼゛１イ妙合Ｐ　　　　
フタグ弘　　　　　よ−／）隼゛。 勺トリ＜Ｊ４１’ １往ｒ升　　　” 手続補正書（自発） 昭和５７年１０月２５日 特許庁長官殿 特許庁審査官　　　　　　　　殿 １、事件の表示　　昭和５７年特許願第１１Ｉｇ３３３
号２、発明の名称　　ガス”ｉｔＷｇ”ｖｔｌｈＭｆｔ
。 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 足茗 （名””　　　Ｗ　ｉ　ｔｉ’＞　”ｔｌ　Ｗ　毒株式
会社４、代理人 ５、拒絶理由通知書の日付　　昭和　　　年　　　月　
　　日６、補ｉｆ・による増加する発明数 ７、補止の対象　　図　面 で−　１．１．イ、ｉＩ′／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、流量パルス信号を発信する流量センサと、圧力低下
   及び回復の信号を発信する圧力センサと、警報信号を発
   信する外部警報−器と、前記流量パルス信号を時間監視
   するとともに圧力センサからの信号と外部警報器からの
   警報信号を待受監視して異常時に閉弁信号を送出するマ
   イクロコンピュータと、この閉弁信号によシ閉弁する手
   段と手動操作で開弁する手段を備えた遮断弁とからなる
   ガス安全総合監視装置。